Abbildung von optischen  Strahlen und Bündel beim Passieren einer ebenen Fläche

 

Im Physikunterricht lernt man in der Regel, dass nur gekrümmte Grenzflächen abbildend wirken. Wenn jedoch  Erscheinungen beobachtet werden, wie auf dem Bild gezeigt - ein Stab, der in ein Aquarium eintaucht, erscheint im Wasser gekrümmt - dann versagt das Gelernte. Hier muss es dahingehend erweitert werden, dass auch ebene Grenzflächen zwischen Medien unterschiedlicher Brechzahl abbildend wirken. Um hier die Deutung zu erleichtern und die Abbildung durch ebene Grenzflächen zu verstehen, wurde von uns ein Simulationsprogramm auf der Basis der geometrischen Optik erstellt. Damit wird es möglich, auf dem Bildschirm zu verfolgen, wie z.B. das von einem Punkt ausgehende schmale Strahlenbünde im optischund dichteren bzw. im dünneren Medium verläuft.  Damit wird es möglich, viele überraschende Erscheinungen, wie  z.B.die des gekrümmten Stabs im Aquarium zu deuten und zu untersuchen, wie man in der Realität beobachten muss, um diese Erscheinung zu beobachten.  Weitere Beispiele findet man in: H. Dittmann, W. B. Schneider: "Mit dem Computer in das Aquarium geschaut", Physik und Didaktik 2, 119 (1991).  
Anmerkung: Das Programm ist in dem umfassenderen Projekt Bündeloptik enthalten, in dem ein Unterrichtskonzept vorgestellt wird, das einen alternativen, nach unserer Erfahrung einfacheren Zugang zur geometrischen Optik ermöglicht.

  Neu!!   Abbildung durch ebene Fläche  (Programm, Version bis Windows 10 (64 bit))

 

 

Stand 1/2016

 

 

 

Stand 1/2016